CN1339257A - 坡缕石型无机抗菌剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种坡缕石型无机抗菌剂的制备方法,该抗菌剂是以酸活化处理后的坡缕石为载体,以银离子或铜离子为抗菌组分经混合反应、水洗、干燥及研磨制作而成,本发明的坡缕石型无机抗菌剂可作为填料或涂抹材料应用于装饰材料、医用材料、及日常生活用品的各个领域。该抗菌剂具有良好的抗菌性、耐高温稳定性及安全性,并且与以沸石、活性白土或炭纤维为载体的无机抗菌剂相比,价格低廉,具有显著的经济效益。
Description
本发明涉及到一种无机抗菌剂的制备方法，具体地讲，涉及到以坡缕石为载体，以银离子或铜离子为抗菌组分的无机抗菌剂的制备方法。
抗菌剂是指能够抑制微生物生长繁殖或将其杀灭的物质，抗菌剂可按其载体分为有机抗菌剂和无机抗菌剂两大类型，无机抗菌剂大多是采用多孔状的沸石、活性白土等具有离子交换性能的无机物为载体，利用所载的银、铜、锌等金属离子或氧化物或一些光催化材料所具有的抗菌力发挥抗菌、杀菌作用，使其具有抗菌性强，耐高温稳定性好，安全性好的特性。目前无机抗菌剂在日本、美国等西方发达国家中已广泛应用于日用陶瓷、装饰材料及日常生活用品的各个领域，无机抗菌剂由于其耐久性好、对人体和环境安全性高，国际上从八十年代后期开始重视无机抗菌剂研制，用于制作无机抗菌剂的基材以往多为多孔状的沸石、活性白土等具有离子交换性的载体，但由于多孔状的沸石、活性白土都存在比表面积小、分散性差，以致其吸附性能弱，影响抗菌组分吸附，使抗菌剂的应用领域和应用效果受到限制。随着具有高比表面积的活性炭纤维的出现，以活性炭纤维为载体的无机抗菌剂得到迅速发展，但由于活性炭纤维成本高，使用其制作的无机抗菌剂价格也升高，因此使其应用范围受到限制。
本发明的目的就是要制备一种具有抗菌性良好、耐高温稳定性好、安全性好、比表面积大、自身吸附能力强、分散性好并且价格低廉的无机抗菌剂。
本发明的坡缕石型无机抗菌剂是以层链状硅酸盐粘土矿物坡缕石为载体，它具有大的比表面积，很强的吸附性及分散性，以金属银离子或铜离子为抗菌组分制作而成，其工艺流程包括坡缕石酸活化处理与抗菌剂的制备两部分：
坡缕石酸活化处理工序如下：
选用纯度大于90％的土状坡缕石经破碎研磨至小于140目，与浓度为0.5-2M的盐酸，以固∶液＝1∶1-5混合后加入反应釜中，在80-100℃温度下，搅拌反应1-2h对坡缕石进行酸活化，然后在离心机中离心脱水、洗涤，之后放入烘箱中，在100-150℃条件下烘干，最后研磨至粒度小于200目，制得吸附性能有了明显改善的酸活化坡缕石载体。
抗菌剂的制备工序如下：
将酸活化处理后的坡缕石载体与浓度为0.001-0.01M的可溶性银盐水溶液以固∶液＝1∶15-25混合后放入反应釜中，或将酸活化处理后的坡缕石载体与浓度为0.002-0.02M的可溶性铜盐水溶液以固∶液＝1∶15-25混合后放入反应釜中，在30-60℃的条件下进行反应5-10小时。然后将反应液放入离心机中进行离心水洗，去除多余的银离子或铜离子后，进行自然风干或在烘箱中烘干，最后进行研磨至粒度小于200目的粉末，即制得本发明的坡缕石型无机抗菌剂。
本发明中所述的无机抗菌剂载体坡缕石可用同族矿物海泡石代替。
实现本发明的坡缕石型无机抗菌剂的最佳制备方法是：
首先对坡缕石进行酸活化处理工序，即选用纯度大于90％的土状坡缕石经破碎研磨至小于140目，与浓度为1M的盐酸，以固∶液＝1∶3混合后加入反应釜中，在95℃温度条件下，搅拌反应1.5h对坡缕石进行酸活化处理，然后在离心机中离心脱水、洗涤，之后放入烘箱中，在150℃条件下烘干，最后研磨至粒度小于200目，制得吸附性能有了明显改善的酸活化坡缕石载体，然后将酸活化处理后的坡缕石载体与浓度为0.005M的硝酸银水溶液以固∶液＝1∶20混合后放入反应釜中，在50℃的条件下进行反应6小时。然后将反应液放入离心机中进行离心水洗，去除多余的银离子后，进行自然风干或在烘箱中烘干，最后进行研磨至粒度小于200目的粉末，即制得本发明的坡缕石型无机抗菌剂。
本发明的坡缕石型无机抗菌剂经北京市石景山区卫生防疫站抗菌性能实验，实验表明该抗菌剂具有良好的抗菌性能，并且耐高温稳定性好，在400℃下加热1个小时仍具有明显的抗菌性能，对人体的健康无不利影响，而且本发明的抗菌剂与市场上以沸石、活性白土或炭纤维为载体的无机抗菌剂相比，价格低廉，具有显著的经济效益。另外，作为抗菌剂载体的坡缕石、海泡石，其特有的层链状晶体结构使其晶体内部分布有十分发育的沸石孔道结构，并且针状集合体具有交织多孔结构，使其表现出特有的大比表面积，强吸附性，同时坡缕石、海泡石作为粘土矿物具有很强的分散性能，能均匀地分散于各种应用材料中。本发明的坡缕石型无机抗菌剂可作为填料或涂抹材料应用于装饰材料、医用材料及日常生活用品的各个领域。
Claims (4)
1、一种无机抗菌剂的制备方法，其特征在于：选用坡缕石为抗菌剂载体，先对坡缕石酸活化处理，然后进行抗菌剂的制备工序，抗菌剂的制备工序是将酸活化处理后的坡缕石载体与可溶性银盐水溶液混合后放入反应釜中，或将酸活化处理后的坡缕石载体与可溶性铜盐水溶液混合后放入反应釜中反应，然后将反应液放入离心机中进行离心水洗，去除多余的银离子或铜离子后，进行自然风干或在烘箱中烘干，最后进行研磨至粉末。
2、根据权利要求1所述的一种无机抗菌剂的制备方法中的抗菌剂的制备工序，其特征在于：经酸活化处理后的坡缕石载体与浓度为0.001-0.01M的可溶性银盐水溶液以固∶液＝1∶15-25混合后放入反应釜中，或将酸活化处理后的坡缕石载体与浓度为0.002-0.02M的可溶性铜盐水溶液以固∶液＝1∶15-25混合后放入反应釜中，在30-60℃的条件下进行反应5-10小时，然后将反应液放入离心机中进行离心水洗，去除多余的银离子或铜离子后，进行自然风干或在烘箱中烘干，最后进行研磨至粒度小于200目的粉末。
3、根据权利要求1所述的抗菌剂的制备方法，其特征在于：作为抗菌剂载体的坡缕石可用同族矿物海泡石代替。
4、根据权利要求1所述的抗菌剂的制备方法，其特征在于：选用坡缕石为抗菌剂载体，先对坡缕石酸活化处理，即选用纯度大于90％的土状坡缕石经破碎研磨至小于140目，与浓度为1M的盐酸，以固∶液＝1∶3混合后加入反应釜中，在95℃温度条件下，搅拌反应1.5h，然后在离心机中离心脱水、洗涤，之后放入烘箱中，在150℃条件下烘干，最后研磨至粒度小于200目，制得吸附性能有了明显改善的酸活化坡缕石载体；然后进行抗菌剂的制备工序，即将酸活化处理后的坡缕石载体与浓度为0.005M的硝酸银水溶液以固∶液＝1∶20混合后放入反应釜中，在50℃的条件下进行反应6小时，然后将反应液放入离心机中进行离心水洗，去除多余的银离子后，进行自然风干或在烘箱中烘干，最后进行研磨至粒度小于200目的粉末。
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